汽輪機葉片氣動性能優(yōu)化及成形數(shù)值模擬研究.pdf

1、在倡導節(jié)能減排的大背景下，汽輪機作為火力發(fā)電廠和工業(yè)生產中廣泛應用的原動機，其效率的提高、燃煤量減少一直都倍受國內外研究學者的關注。本文在ANSYS-CFX軟件平臺上對125MW汽輪機某一沖動級的葉片氣動性能進行模擬和改進設計，并對改進葉型的葉片精鍛加工進行模擬分析。主要內容如下：
　　首先，建立125MW汽輪機某一沖動級模型，并對模型網(wǎng)格單元數(shù)進行考核?？己私Y果顯示，當網(wǎng)格單元數(shù)為80萬時，等熵效率、出口靜溫、軸功率、噴嘴效率誤

2、差較小。通過對比分析三種不同邊界條件與交界面形式，最終確定邊界條件為 P-Total Inlet Mass Flow Outlet和交界面模式為Frozen Rotor。
　　其次，基于ANSYS-CFX軟件，完成Turbo mode設置后，對原葉型的內部流動進行計算分析，分析表明：靜葉等熵效率較高，動葉前段等熵效率較低。通過對影響氣動性能的關鍵因素進行論述，提出對靜動葉的前緣和尾緣橢圓率、相對節(jié)距、級間配比、安裝角等結構幾何參數(shù)

3、進行調整來改進通流部分結構。通過氣動性能評價指標的模擬結果對比分析，評價改進效果。靜動葉片前緣、尾緣改進后，噴嘴效率提高0.56％，等熵效率提高0.41%，并且靜動葉片表面壓力曲線轉捩點分別向后推移了四個與兩個百分點；靜動葉片級間配比改進后，典型截面的總壓損失系數(shù)降低了0.005左右；動葉片安裝角改進后，動葉根部反動度達到理想范圍內。最終結果顯示對幾何結構參數(shù)改進后，等熵效率提高了1.34%，達到優(yōu)化葉片氣動性能的目的。
　　最后